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VUV-FEL Inbetriebnahme Pedro Castro. Inhalt 1)Sie sind auf eine kurze (virtuelle) VUV-FEL-Tour eingeladen… 2)Strahlinbetriebnahme 3)FEL-Inbetriebnahme.

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Präsentation zum Thema: "VUV-FEL Inbetriebnahme Pedro Castro. Inhalt 1)Sie sind auf eine kurze (virtuelle) VUV-FEL-Tour eingeladen… 2)Strahlinbetriebnahme 3)FEL-Inbetriebnahme."—  Präsentation transkript:

1 VUV-FEL Inbetriebnahme Pedro Castro

2 Inhalt 1)Sie sind auf eine kurze (virtuelle) VUV-FEL-Tour eingeladen… 2)Strahlinbetriebnahme 3)FEL-Inbetriebnahme 4)Zeitplan

3 Halle 3 VUV FEL Experimentierhalle BKR

4 VUV-FEL (Vacuum UltraViolet- Free Electron Laser) Andere Namen: TTF, TTF 2, TTF2, TTF II, TTF-II, TTF/VUV-FEL, TTF2/VUV-FEL, TTF-VUV FEL, VUV FEL, VUV, soft X FEL Das Prinzip:

5 Beschleunigerbereiche ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR ACC7 FEL

6 Koppler und Resonator RF-GUN Strahlrichtung Inbetriebgenommen in PITZ (Zeuthen) In Betrieb bei TTF für den Injektortest L-band Resonator (1.3 GHz)

7 RF-GUN Strahlrichtung

8 RF-GUN Strahlrichtung

9 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN Strahlrichtung Supraleitende Beschleunigermodule

10 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN Strahlrichtung Strahl 3,4,5 inbetriebgenommen Juni-Aug ,2 inbetriebgenommen März-Mai 2004

11 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung Bunchkompressoren Strahl 13,6 m 3,6 m 1,7 – 5,4 Grad Grad

12 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung Strahl

13 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR DUMP COLLIMATOR ACC7 SEED

14 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR DUMP COLLIMATOR ACC7 SEED

15 Strahlrichtung ACC6ACC7 e z 3.66 m y RF streak Intra-Beam Streak Camera transverse RF deflector (G. Loew, R. Larsen, O. Altenmueller) Messung der Bunchlänge mit LOLA Resonator Strahl

16 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR COLLIMATOR ACC7 SEED Strahl Undulator

17 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR COLLIMATOR ACC7 SEED Strahl FEL Undulator

18 Strahlrichtung ACC6 BYPASS UNDULATOR COLLIMATOR ACC7 SEED FEL Strahl FEL

19 FEL Kammer Dipolsynchrotronstrahlungskammer Spiegelkammer (Dubna) Octopus Detektor Unit F1 e- und FEL e- FEL Photonenstrahldiagnose

20 Experimentierhalle Photonenstrahl

21 Strahlinbetriebnahme

22 ACC1: HP Konditionierung des Resonators 7 ACC2,3: Wiederinbetriebnahme ACC4,5: Wiederinbetriebnahme + Kryoverlustmessung Klystron 3: Klystron 5: Klystron 4: ACC5: Dunkelstrommessung HP Konditionierung des Resonators 6 Dunkelstrommessung Messung der dynamischen Last 40 K Supraleitende HF Aktivitäten

23 Injektor: Wiederinbetriebnahme der Strahldiagnosen Messung der Emittanz und der Twiss-Parameter Optikanpassung Optimierung der Gun mit Hilfe Emittanzmessungen (Fortsetzung) Velocity Bunching Studien (Fortsetzung) ACC1RF-GUN BC2 Strahlrichtung

24 Linac und Bypass: Einstellung der Gradienten und der Phasen von individuellen Resonatoren Inbetriebnahme der Strahldiagnosen Strahlinbetriebnahme der Bunchkompressoren ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung ACC6 BYPASS DUMP ACC7

25 Undulatorstrecke: Einstellung der Kollimatoren Messung der Emittanz und der Twiss-Parameter Optikanpassung Beam-based Alignment in der Undulatorsektion Inbetriebnahme der Photondiagnosen mit Hilfe der Undulatorstrahlung (spontan) ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2BC3 Strahlrichtung ACC6 UNDULATOR DUMP COLLIMATOR ACC7 SEED

26 FEL-Inbetriebnahme

27 Raumladungs- effekte Undulator- länge zur Sättigung des FELs Elektronenstrahlenergie Photonenwellenlänge 30 nm 445 MeV Elektronenstrahlenergie bei Inbetriebnahme

28 ACC1ACC2ACC3ACC4ACC5RF-GUN BC2 BC3 ACC6 BYPASS UNDULATOR DUMP COLLIMATOR ACC7 SEED Strahlrichtung ~5 MeV130 MeV380 MeV 445 MeV 30 nm OFF Entscheidung vom Linearoptik Poster in der LINAC-Konferenz s2e Simulationen TESLA-FEL-Note Elektronenstrahlenergie bei Inbetriebnahme

29 Strategie der Strahlkompression hoch Peakstrom am Kopf des Bunches (wie bei TTF1) bei TTF1 erprobt fast unvermeidlich (ohne der 3. harmonisches Resonator) Pro:

30 time/longitudinal position (Simulation)Kompression bei TTF1 head tail head tail head 0.5% 2%2%

31 Strategie der Strahlkompression hoch Peakstrom am Kopf des Bunches (wie bei TTF1) bei TTF1 erprobt fast unvermeidlich (ohne der 3. harmonisches Resonator) o.k. für 6 nm Pro: dies meisten Diagnosen können keine Strukturen auflösen Optimierung nur mit FEL-Strahlung möglich Aufwendige Optimierung FEL-Reproduzierbarkeit begrenzt Contra:

32 Strahlinbetriebnahme - Zusammenfassung 1. Strahl (Bypass) Wiederinbetriebnahme des Injektors Einstellung der Resonatorphasen im ACC2-5 Einstellung der Bunchkompression Einstellung der Optik und der Bahn Inbetriebnahme der Strahldiagnosen FEL 30 nm 1 Bunch Einstellung der Kollimatoren Messung der Emittanz und Optikanpassung Beam-based alignment im Undulator Inbetriebnahme der Photondiagnosen Sättigung nm Inbetriebnahme der FEL-Diagnosen FEL Studien, usw. Herstellung der Maschinereproduzierbarkeit 3 Wochen 10 Wochen 8 Wochen

33 erste Strahl FEL Sättigung (im Undulator) Sep Okt. Dez.Feb Monaten2 Monaten Aug.1999Feb.2000Sep Monaten 19 Monaten TTF1 TTF2/VUV-FEL Vom erstem Strahl bis zur FEL-Sättigung

34 Nachdem ersten FEL: 8 Wochen für die Inbetriebnahme der Photonenstrahldiagnosen (4 Wochen) und für FEL-Studien (4 Wochen) 9 Wochen für Nutzerexperimente gut Zusammenarbeit HASYLAB – TTF Operation Und danach? FEL-Sättigung FEL bei der kleinsten Photonenwellenlänge Betrieb mit langem Bunchzug

35 Herzlichen Dank!


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